题目
[题目]设函数 y=y(x) 由方程 ^y+xy=e 所确定,求-|||-y"(0)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查隐函数的高阶导数计算,需要掌握隐函数求导法则及链式法则的应用。
解题核心思路:
- 确定初始条件:代入$x=0$到原方程,求出对应的$y$值。
- 一阶导数:对原方程两边关于$x$求导,解出$y'$的表达式,并代入$x=0$和$y=1$求出$y'(0)$。
- 二阶导数:对一阶导数的方程再次求导,整理后解出$y''$的表达式,代入已知条件计算$y''(0)$。
破题关键点:
- 隐函数求导时需注意链式法则和乘积法则的正确应用。
- 代入条件时需确保所有变量均替换为$x=0$、$y=1$及已求得的$y'(0)$。
步骤1:确定初始条件
将$x=0$代入原方程$e^y + xy = e$,得:
$e^y = e \implies y = 1.$
步骤2:求一阶导数$y'$
对原方程两边关于$x$求导:
$e^y \cdot y' + y + x \cdot y' = 0.$
整理得:
$y'(e^y + x) = -y \implies y' = -\frac{y}{e^y + x}.$
代入$x=0$,$y=1$:
$y'(0) = -\frac{1}{e^1 + 0} = -\frac{1}{e}.$
步骤3:求二阶导数$y''$
对一阶导数的方程再次求导:
$e^y (y')^2 + e^y y'' + y' + y' + x y'' = 0.$
整理得:
$y''(e^y + x) = -\left[e^y (y')^2 + 2y'\right].$
代入$x=0$,$y=1$,$y'=-\frac{1}{e}$:
$y''(0) = -\frac{e \left(-\frac{1}{e}\right)^2 + 2\left(-\frac{1}{e}\right)}{e} = \frac{1}{e^2}.$